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歷史雜誌

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工業X光電腦斷層掃描之驗證與量測技術

作者 楊富程劉定坤陳柏宇

刊登日期:2024/10/01

前言

XCT的特性與4個關鍵項目相關包括1.光源特性包含focal spot size、光譜分布; 2.光偵測器包含pixel size、雜訊; 3.動態機械系統包含操作位置角度正確性、角度掃描張數; 4.軟體演算法包含2D影像處理方法及3D重建方法,因關鍵項目互相影響系統複雜無法透過單獨驗證確保XCT的特性,另外待測物的材質、厚度與表面特性也將影響XCT的特性,因此較難使用傳統的方法驗證XCT特性,本文將針對驗證相關技術進行說明。

工業電腦斷層掃描之驗證與量測技術

1.XCT系統簡介

XCT系統可分成Planar Fan Beam Configurat-ion、Cone Beam Configuration、Parallel Beam Configuration三種架構,本文的研究重點為Cone Beam Configuration如圖1所示 [1],以此架構其系統運作的方式透過X-ray point source投射錐狀X-ray光束穿過Sample投影至Planar detector取得特定角度下的投影影像,經由Sample旋轉360度取得多張不同角度的投影影像,經由軟體重建Sample的三維形貌如圖2 所示[2],此為XCT系統量測基本原理的說明。

2.XCT關鍵性能參數與影響性能的關鍵因子分析

XCT系統主要的功能是量測樣品內部與外部的三維形貌,與傳統三維形貌量測系統具有相同的關鍵參數指標,包含三維空間量測解析度,空間內座標的準確性(影像Distortion),皆為XCT系統影像品質之關鍵性能參數,另外三維空間資訊需透過多張二維影像重建,因此二維影像中邊界判定的準確性也是XCT系統之關鍵性能參數,與影像對比度與影像背景雜訊有關,接下來將針對關鍵性能參數的引響因子進行說明。

 

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